УСТРОЙСТВО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ИНЖЕКТОРНЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

МКИ B 01 F 13/02
F 23 R 3/00,
F 23 D 11/10

РЕФЕРАТ

ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Полезная модель относится к устройствам приготовления топливовоздушной смеси в инжекторных двигателях внутреннего сгорания ( ДВС).

Технический результат, данной полезной модели состоит в усовершенствовании известного стандартного устройства этого назначения Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство приготовления топливо-воздушной смеси в инжекторном ДВС, содержащее впускной коллектор, состоящий из нескольких цилиндрических трубопроводов по числу камер сгорания ДВС и блок инжекторных форсунок, вставленных в рабочие отверстия этих трубопроводов, дополнено вихревыми смесителями топливо-воздушной смеси, аэродинамически и конструктивно соединенными с атмосферой и с рабочими отверстиями этих трубопроводов впускного коллектора, размещенные непосредственно в зоне инжекторных форсунок, и содержащими корпуса с кольцевыми смесительными камерами, размещенными непосредственно в корпусах вихревых смесителей коаксиально и внешне по отношению к их рабочим отверстиям, и выходные вихревые полые форсунки, вставленные плотно в корпуса вихревых смесителей, причем в качестве корпусов упомянутых вихревых смесителей использованы непосредственно сами внутренние расточные поверхности этих трубопроводов впускного коллектора, в которых плотно размещены кольцевые вихревые форсунки, с размерами и толщиной их стенок, достаточными для образования между внутренней расточенной внутренней поверхностью каждого из трубопроводов и внешней поверхностью каждой кольцевой вихревой форсунки, упомянутых кольцевых смесительных камер, причем упомянутых трубопроводы соединены с атмосферой дополнительными боковыми отверстиями в их корпусах, тангенциальными к внутренним поверхностям этих кольцевых смесительных камер, причем диаметры рабочих отверстий трубопроводов и рабочих отверстий вихревых форсунок одинаковы.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является штатное устройство приготовления топливовоздушной смеси для инжекторных ДВС, содержащее штатный впускной коллектор и блок топливных инжекторов, соединенных с этим впускным коллектором-прототип (Руководство по техническому обслуживанию и ремонту инжекторных ДВС марки ВАЗ), М., Русьавтокнига, 2005г.. с.16, рис..13-08 ).

При всех достоинствах прототипа, существующее устройство приготовления топливовоздушной смеси не обеспечивает эффективное смешивания компонентов топливной смеси и поэтому не обеспечивает достаточную полноту его сжигания в камерах сгорания двигателей, что приводит к перерасходу топлива и повышенной токсичности выхлопных газов ДВС.

Технический результат, данной полезной модели состоит в конструктивном усовершенствовании известной системы приготовления топливовоздушной смеси для инжекторных ДВС.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство приготовления топливо-воздушной смеси в инжекторном ДВС, содержащее впускной коллектор, состоящий из нескольких цилиндрических трубопроводов по числу камер сгорания ДВС и блок инжекторных форсунок, вставленных в рабочие отверстия этих трубопроводов, дополнено вихревыми смесителями топливо-воздушной смеси, аэродинамически и конструктивно соединенными с атмосферой и с рабочими отверстиями этих трубопроводов впускного коллектора, размещенные непосредственно в зоне инжекторных форсунок, и содержащими корпуса с кольцевыми смесительными камерами, размещенными непосредственно в корпусах вихревых смесителей коаксиально и внешне по отношению к их рабочим отверстиям, и выходные вихревые полые форсунки, вставленные плотно в корпуса вихревых смесителей, причем в качестве корпусов упомянутых вихревых смесителей использованы непосредственно сами внутренние расточные поверхности этих трубопроводов впускного коллектора, в которых плотно размещены кольцевые вихревые форсунки, с размерами и толщиной их стенок, достаточными для образования между внутренней расточенной внутренней поверхностью каждого из трубопроводов и внешней поверхностью каждой кольцевой вихревой форсунки, упомянутых кольцевых смесительных камер, причем упомянутых трубопроводы соединены с атмосферой дополнительными боковыми отверстиями в их корпусах, тангенциальными к внутренним поверхностям этих кольцевых смесительных камер, причем диаметры рабочих отверстий трубопроводов и рабочих отверстий вихревых форсунок выбирают одинаковыми.

На фиг.1,2 показана конструкция усовершенствованного устройства приготовления топливовоздушной смеси для инжекторного ДВС, причем на фиг.1 показан фронтальный разрез этого устройства , а на фиг.2 эту устройство показано в разрезе (вид сверху).

ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА

Устройство приготовление топливовоздушной смеси (ТВС) для инжекторного ДВС содержит впускной коллектор 1 в виде цилиндрического трубопровода с рабочим отверстием, (диаметрД1), вихревой смеситель 2, содержащий кольцевую вихревую форсунку 3, вставленную внутрь расточки цилиндра трубопровода 1 с диаметрами Д2, Д 3 , кольцевую смесительную камеру 4, образованную боковыми стенками 5, 6 от максимальной внутренней расточки трубопровода 1(Д3) и внешней боковой поверхности стенки вихревой форсунки 3,(Д2),причем вихревая форсунка 3 имеет рабочее отверстие 7, равное по диаметру рабочему отверстию впускного коллектора (Д1) и боковые отверстия, связывающие смесительную камеру 4 с рабочим отверстием 7, тангенциальные к ее рабочему отверстию 7, и внешний фланец 10, для герметичного крепления вихревой форсунки 3 в расточенном корпусе впускного коллектора 1, причем кольцевая смесительная камера 4 соединена тангенциальным каналом 11 с атмосферой, причем устройство снабжено топливным инжектором 12 с проходным сечением 13. Выход инжектор 12 может быть введен конструктивно либо в смесительную камеру 4, либо непосредственно в главное рабочее отверстие 7 впускного коллектора 1 . Входной поток воздуха обозначен поз.14, а приготовленная однородная ТВС после активного перемешивания топлива с воздухом 14 в вихревом смесителе 2 – на выходе впускного коллектора 1 обозначена поз.15. Стрелками показаны направления вращение вихрей в смесительной камере 4 и в рабочем отверстие 7 вихревого смесителя 2.

РАБОТА УСТРОЙСТВА

Устройство работает следующим образом . Во входное рабочее отверстии 7 впускного коллектора 1 инжекторного ДВС подают воздух 14 из атмосферы через главный воздушный фильтр(не показан на рис.). Далее в смесительную камеру 4 вихревого смесителя 2 подают топливо из отверстия 13 топливного инжектора 12 и дополнительный воздух из атмосферы через тангенциальный патрубок 11.

Посредством образованного вихревого потока воздуха, подаваемого тангенциально в кольцевую смесительную камеру 4, воздушные вихри перемешивают внутри нее топливо и подготовленная, хорошо перемешанная топливовоздушная смесь поступает через тангенциальные каналы 8.9 вихревой форсунки 3 и дополнительно закручивается ими в рабочем отверстии 7 вихревого смесителя 2 , где она интенсивно перемешивается с главным воздушным потоком 14 .

В результате многоступенчатого вихревого перемешивания топлива с воздухом в описанном устройстве вихревого смесителя 2 –капли топлива активно дробятся и перемешиваются с главным потоком воздуха 14 и в итоге получается гомогенная топливная смесь 15 идеального качества .Как результат, достигается повышение полноты сгорания такой гомогенной топливной смеси и , как следствие, существенно (на 15-20%)снижается расход топлива и в разы снижается токсичность выхлопных газов инжекторного ДВС .

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

Устройство приготовления топливо-воздушной смеси в инжекторном ДВС, содержащее впускной коллектор, состоящий из нескольких цилиндрических трубопроводов по числу камер сгорания ДВС и блок инжекторных форсунок, вставленных в рабочие отверстия этих трубопроводов, отличающееся тем, что впускной коллектор дополнен вихревыми смесителями, аэродинамически и конструктивно соединенными с атмосферой и с рабочими отверстиями этих трубопроводов впускного коллектора, размещенные непосредственно в зоне инжекторных форсунок, и содержащими корпуса с кольцевыми смесительными камерами, размещенными непосредственно в корпусах вихревых смесителей коаксиально и внешне по отношению к их рабочим отверстиям, и выходные вихревые полые форсунки, вставленные плотно в корпуса вихревых смесителей, причем в качестве корпусов упомянутых вихревых смесителей использованы непосредственно сами внутренние расточные поверхности этих трубопроводов впускного коллектора, в которых плотно размещены кольцевые вихревые форсунки, с размерами и толщиной их стенок, достаточными для образования между внутренней расточенной внутренней поверхностью каждого из трубопроводов и внешней поверхностью каждой кольцевой вихревой форсунки, упомянутых кольцевых смесительных камер, причем упомянутых трубопроводы соединены с атмосферой дополнительными боковыми отверстиями в их корпусах, тангенциальными к внутренним поверхностям этих кольцевых смесительных камер, причем диаметры рабочих отверстий трубопроводов и рабочих отверстий вихревых форсунок одинаковы.